一种电迁移测试结构和测试装置的制作方法

本发明涉及半导体，具体而言涉及一种电迁移测试结构和测试装置。

背景技术：

1、随着半导体技术的不断发展，集成电路的集成度不断提高，器件的尺寸和间距都在不断缩小，这使得器件内部金属互连线的可靠性变得愈发重要，其中，电迁移(em，electro migration)可靠性是金属互连线可靠性中的重要部分。电迁移指金属互连线在电流和温度作用下产生的金属迁移现象，运动中的电子和主体金属晶格之间相互交换动量，金属原子沿电子流方向迁移时，就会在原有位置上形成空洞，同时，在金属原子迁移堆积形成丘状突起，使得金属互连线产生开路或断裂或是造成光刻困难和层间短路，影响半导体器件的可靠性。电迁移是一种微观现象，在电迁移不明显的情况下，首先表现为电阻增加，通过测量金属互连线的电阻可以预见电迁移的发生，当电阻突然增大的时候表示电迁移已经严重影响了元器件的正常运行。

2、现有的电迁移检测结构中，通常采用开尔文四端法检测金属互连线的电阻值，通过基于在待测互连线两端施加测试电流并获取待测互连线两端的电压值获取待测互连线的电阻值。但是，由于施加测试电流需要探针卡与电流输入端口接触，且由于金属互连线电阻小，需要施加较大的测试电流以使待测互连线升温至所需温度，当测试电流大于最大电流限制时，探针卡会由于电流过大发热产生熔融，无法继续测试，导致电迁移检测结构使用场景受限，当测试电流较大时无法进行电迁移检测。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种电迁移测试结构，至少包括待测结构、第一电流输入端、第一电流输出端、第二电流输入端、第二电流输出端、第一电压检测端和第二电压检测端，其中：所述第一电流输入端、所述第二电流输入端和所述第一电压检测端均连接所述待测结构的第一端；所述第一电流输出端、所述第二电流输出端和所述第二电压检测端均连接所述待测结构的第二端。

3、示例性地，所述第一电流输入端包括第一焊垫，所述第一电流输出端包括第二焊垫，所述第二电流输入端包括第三焊垫，所述第二电流输出端包括第四焊垫。

4、示例性地，所述第一电压检测端包括第一电压检测焊垫，所述第二电压检测端包括第二电压检测焊垫。

5、示例性地，所述待测结构包括半导体器件中的金属互连线。

6、示例性地，所述第一电流输入端、所述第二电流输入端输入的测试电流相等。

7、根据本申请的另一方面，还提供一种电迁移测试装置，用于测试电迁移测试结构，所述电迁移测试结构至少包括待测结构、第一电流输入端、第一电流输出端、第二电流输入端、第二电流输出端、第一电压检测端和第二电压检测端，其中所述第一电流输入端、所述第二电流输入端和所述第一电压检测端均连接所述待测结构的第一端；所述第一电流输出端、所述第二电流输出端和所述第二电压检测端均连接所述待测结构的第二端；

8、所述电迁移测试装置至少包括第一测试电流支路和第二测试电流支路，所述第一测试电流支路的第一端电连接所述第一电流输入端，所述第一测试电流支路的第二端电连接所述第一电流输出端；所述第二测试电流支路的第一端电连接所述第二电流输入端，所述第二测试电流支路的第二端电连接所述第二电流输出端。

9、示例性地，所述第一电流输入端包括第一焊垫，所述第一电流输出端包括第二焊垫，所述第二电流输入端包括第三焊垫，所述第二电流输出端包括第四焊垫；所述第一测试电流支路的所述第一端包括第一探针卡，用于与所述第一焊垫接触；以及所述第一测试电流支路的所述第二端包括第二探针卡，用于与所述第二焊垫接触，所述第一探针卡和所述第二探针卡向所述待测结构提供第一测试电流；所述第二测试电流支路的所述第一端包括第三探针卡，用于与所述第三焊垫接触；以及所述第二测试电流支路的所述第二端包括第四探针卡，用于与所述第四焊垫接触，所述第三探针卡和所述第四探针卡向所述待测结构提供第二测试电流。

10、示例性地，所述第一测试电流支路和第二测试电流支路输出的测试电流相等。

11、根据本申请的另一方面，还提供一种电迁移测试装置，用于测试电迁移测试结构，所述电迁移测试结构至少包括待测结构、第一电流输入端、第一电流输出端、第一电压检测端和第二电压检测端，其中所述第一电流输入端和所述第一电压检测端均连接所述待测结构的第一端；所述第一电流输出端和所述第二电压检测端均连接所述待测结构的第二端；所述电迁移测试装置至少包括第一测试电流支路和第二测试电流支路，所述第一测试电流支路的第一端和所述第二测试电流支路的第一端均电连接所述第一电流输入端，所述第一测试电流支路的第二端和所述第二测试电流支路的第二端均电连接所述第一电流输出端。

12、示例性地，所述第一电流输入端包括第一焊垫，所述第一电流输出端包括第二焊垫；所述第一测试电流支路的所述第一端包括第一探针卡，所述第一测试电流支路的所述第二端包括第二探针卡，所述第一探针卡和所述第二探针卡向所述待测结构提供第一测试电流；所述第二测试电流支路的所述第一端包括第三探针卡，所述第二测试电流支路的所述第二端包括第四探针卡，所述第三探针卡和所述第四探针卡向所述待测结构提供第二测试电流。

13、示例性地，所述第一探针卡和所述第三探针卡相隔预定距离，以同时与所述第一焊垫接触，所述第二探针卡和所述第四探针卡相隔预定距离，以同时与所述第二焊垫接触。

14、示例性地，所述第一测试电流支路和第二测试电流支路输出的测试电流相等。

15、根据本申请实施例的电迁移测试结构，在待测结构两端设置至少两组测试电流检测端，用于并联输入两个或更多个测试电流，再在待测结构两端设置电压检测端以检测待测结构两端的电压，使得输入测试电流时单个探针卡上流过的电流减小，使电迁移测试结构的最大测试电流增大，提高了电迁移测试的测试效率。

技术特征：

1.一种电迁移测试结构，其特征在于，至少包括待测结构、第一电流输入端、第一电流输出端、第二电流输入端、第二电流输出端、第一电压检测端和第二电压检测端，其中：

2.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一电流输入端包括第一焊垫，所述第一电流输出端包括第二焊垫，所述第二电流输入端包括第三焊垫，所述第二电流输出端包括第四焊垫。

3.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一电压检测端包括第一电压检测焊垫，所述第二电压检测端包括第二电压检测焊垫。

4.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述待测结构包括半导体器件中的金属互连线。

5.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述第一电流输入端、所述第二电流输入端输入的测试电流相等。

6.一种电迁移测试装置，用于测试电迁移测试结构，所述电迁移测试结构至少包括待测结构、第一电流输入端、第一电流输出端、第二电流输入端、第二电流输出端、第一电压检测端和第二电压检测端，其中所述第一电流输入端、所述第二电流输入端和所述第一电压检测端均连接所述待测结构的第一端；所述第一电流输出端、所述第二电流输出端和所述第二电压检测端均连接所述待测结构的第二端；其特征在于，

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述第一电流输入端包括第一焊垫，所述第一电流输出端包括第二焊垫，所述第二电流输入端包括第三焊垫，所述第二电流输出端包括第四焊垫；所述第一测试电流支路的所述第一端包括第一探针卡，用于与所述第一焊垫接触；以及

8.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述第一测试电流支路和第二测试电流支路输出的测试电流相等。

9.一种电迁移测试装置，用于测试电迁移测试结构，所述电迁移测试结构至少包括待测结构、第一电流输入端、第一电流输出端、第一电压检测端和第二电压检测端，其中所述第一电流输入端和所述第一电压检测端均连接所述待测结构的第一端；所述第一电流输出端和所述第二电压检测端均连接所述待测结构的第二端；其特征在于，

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述第一电流输入端包括第一焊垫，所述第一电流输出端包括第二焊垫；所述第一测试电流支路的所述第一端包括第一探针卡，所述第一测试电流支路的所述第二端包括第二探针卡，所述第一探针卡和所述第二探针卡向所述待测结构提供第一测试电流；所述第二测试电流支路的所述第一端包括第三探针卡，所述第二测试电流支路的所述第二端包括第四探针卡，所述第三探针卡和所述第四探针卡向所述待测结构提供第二测试电流。

11.根据权利要求10所述的测试装置，其特征在于，所述第一探针卡和所述第三探针卡相隔预定距离，以同时与所述第一焊垫接触，所述第二探针卡和所述第四探针卡相隔预定距离，以同时与所述第二焊垫接触。

12.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述第一测试电流支路和第二测试电流支路输出的测试电流相等。

技术总结
本发明公开了一种电迁移测试结构和测试装置。电迁移测试结构通过在待测结构两端设置至少两组测试电流检测端，用于并联输入两个或更多个测试电流，再在待测结构两端设置电压检测端以检测待测结构两端的电压，使得输入测试电流时单个探针卡上流过的电流减小，使电迁移测试结构的最大测试电流增大，提高了电迁移测试的测试效率。

技术研发人员：王冰琪
受保护的技术使用者：芯联先锋集成电路制造（绍兴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4